پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید – ۱۲ نکته مهم که باید بدانید

برنامه نویسی اندروید به دلیل گستردگی استفاده از سیستم‌عامل اندروید و ضریب نفوذ بالای اپلیکیشن‌های اندرویدی در زندگی روزمره به گزینه‌ای جذاب برای مسیر شغلی تبدیل شده است. آشنایی با پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید نخستین گام در نقشه راه برنامه نویسی اندروید است، زیرا آشنایی با پیش نیازهای یادگیری به پیمودن هر چه سریع‌تر مسیر یادگیری کمک می‌کند. بر همین اساس، در این مطلب از مجله تم آف به این سوال پاسخ داده خواهد شد که پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید چیست و چرا اهمیت دارد.

با مطالعه این مطلب با مهم‌ترین پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید نظیر انتخاب زبان برنامه نویسی، اصول SOLID، معماری‌های اندروید، الگوهای طراحی، کتابخانه‌های پرکاربرد در توسعه و سایر موارد آشنا خواهید شد. همچنین، در انتها نیز به متداول‌ترین سوالات در این حوزه پاسخ داده خواهد شد.

برنامه نویسی اندروید چیست؟

برنامه نویسی اندروید به مجموعه اقدامات و فرایندهایی گفته می‌شود که برای توسعه اپلیکیشن‌های کاربردی قابل اجرا بر روی سیستم‌عامل اندروید صورت می‌گیرد.

تقریباً ۷۱ درصد از گوشی‌های هوشمند موجود در جهان از این سیستم‌عامل محبوب استفاده می‌کنند. در کنار این سهم بزرگ از بازار جهانی گوشی‌های هوشمند امروزه از سیستم‌عامل اندروید در دستگاه‌های بسیاری همچون ساعت‌های هوشمند، تلویزیون‌های اندروید، اتومبیل‌ها و سایر موارد نیز استفاده می‌شود. در نتیجه، با توجه به رشد تعداد دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر سیستم‌عامل اندروید نیاز به توسعه اپلیکیشن‌های کاربردی برای این سیستم‌عامل محبوب بیش از گذشته احساس ‌می‌شود.

بازار کار برنامه نویسی اندروید

همان‌طور که پیش‌تر نیز عنوان شد، با توجه به همه‌گیر شدن سیستم‌عامل اندروید و رشد کاربران فعال این سیستم‌عامل بسیاری از شرکت‌ها و کسب‌وکارها برای ارائه خدمات خود نیازمند توسعه اپلیکیشن‌های اندروید هستند. همین عامل موجب رشد تقاضا برای استخدام برنامه‌نویسان اندروید شده است.

علاوه بر این، فرصت‌های کسب درآمد بسیاری همچون ساخت و فروش اپلیکیشن از طریق فروشگاه‌های اندرویدی، تبلیغات درون برنامه‌ای، پیاده‌سازی پرداخت درون برنامه‌ای، انجام پروژه‌های مختلف و سایر موارد برای برنامه‌نویسان اندروید وجود دارد.

نکات اولیه در پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید

بسیاری از افراد تازه وارد در شروع از انگیزه بسیار بالایی برای یادگیری برنامه نویسی اندروید برخوردار هستند، اما بعد از گذشت مدتی با برخورد به اولین مانع موجود در مسیر، یادگیری را رها می‌کنند. البته این اتفاق ممکن است در شروع یادگیری هر مهارت یا حرفه جدیدی نیز رخ دهد.

پیش از گام برداشتن در مسیر یادگیری برنامه نویسی اندروید همانند هر مهارت دیگری باید با موانع و مشکلات موجود در این حوزه آشنایی داشت. آشنایی داشتن با پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید و رعایت آن‌ها از رخ دادن بسیاری از مشکلات ابتدایی و خطاهای اولیه جلوگیری می‌کند. بر همین اساس، در این بخش از نوشته به بررسی نکات مهم در پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید پرداخته خواهد شد.

تعیین هدف یادگیری برنامه نویسی اندروید

تعیین هدف یادگیری یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید است که کمتر از سوی علاقه‌مندان به یادگیری در این حوزه به آن پرداخته می‌شود. پیش از ورود به این حوزه باید به این سوال پاسخ داد که هدف از یادگیری برنامه نویسی اندروید چیست. با تعیین هدف سطح دانش مورد نیاز و عمق مناسب برای یادگیری مطالب مشخص می‌شود. علاوه بر این، مزیت دیگر تعیین هدف مشخص شدن سطح انتظارات و توقعات برنامه‌نویس است. همچنین، بر اساس هدف انتخابی فرد می‌تواند برنامه یادگیری خود را نیز تنظیم کند.

سیستم مورد نیاز برنامه نویسی اندروید

پیش از شروع برنامه نویسی اندروید باید از فراهم‌بودن سخت‌افزار مناسب برای اجرای نرم‌افزارها و ابزارهای مورد نیاز برنامه نویسی اندروید اطمینان حاصل کرد.

«اندروید استودیو» (Android Studio) مهم‌ترین نرم‌افزار برنامه نویسی اندروید است که به عنوان «محیط توسعه» (Integrated Development Enviroment | IDE) رسمی برای برنامه نویسی اندروید توسط گوگل معرفی شده است. در این محیط توسعه امکانات و قابلیت‌های بسیاری همچون شبیه‌ساز داخلی اندروید، امکان استفاده از پلاگین‎‌های مختلف، فریمورک‌ها، ابزارهای تست و سایر موارد برای برنامه نویسی اندروید وجود دارد. در نتیجه، این محیط توسعه نیازمند سخت‌افزار نسبتاً قدرتمندی برای اجرای صحیح و بدون مشکل است. بنابراین، برخورداری از امکانات سخت‌افزاری مناسب به عنوان اولین پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید شناخته می‌شود.

سیستم مورد نیاز اندروید استودیو چه ویژگی‌هایی باید داشته باشد؟

سیستم مورد نیاز اندروید استودیو برای اجرای موفق این نرم‌افزار باید ویژگی‌های مشخصی داشته باشد. در ادامه، شرایط و ملزومات مورد نیاز برای نصب اندروید استودیو در ویندوز آورده شده است.

• حداقل نسخه ویندوز ۷ یا بالاتر (۳۲ بیتی یا ۶۴ بیتی)
• حداقل حافظه رم ۴ گیگابایت (داشتن حافظه رم بیشتر برای اجرای بهتر اندروید استودیو توصیه می‌شود)
• حداقل ۲ گیگابایت فضای خالی در هارد دیسک، فضای خالی پیشنهادی ۴ گیگابایت (همچنین ۲ گیگابایت برای نصب اندروید SDK)
• برخورداری از حافظه SSD نیز موجب بهبود عملکرد اندروید استودیو می‌شود.

به طور کلی، برخورداری از حافظه رم مناسب به همراه حافظه SSD عناصر مهمی در اجرای بهتر و روان‌تر اندروید استودیو هستند.

دانش مقدماتی برنامه نویسی

یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید داشتن دانش مقدماتی برنامه نویسی است. برنامه نویسی اندروید یکی از چندین حوزه موجود در دنیای برنامه نویسی به حساب می‌آید. با این وجود بسیاری از مفاهیم پایه نظیر الگوریتم، فلوچارت، «متغیر» (Variable)، نوع‌های داده‌ای، ساختارهای شرطی، ساختارهای تکرار، خطاهای رایج و سایر موارد در حوزه‌های مختلف برنامه نویسی مشترک هستند. در نتیجه، پیش از شروع یادگیری برنامه نویسی اندروید باید با این مفاهیم مقدماتی آشنایی پیدا کرد.

آشنایی با مفاهیم برنامه نویسی شی‌گرا

آشنایی با مفاهیم «برنامه نویسی شی گرا» (Object Oriented Programming | OOP) یکی از نکات مهمی است که در پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید کمتر مورد بررسی قرار می‌گیرد.

برای برنامه نویسی اندروید از زبان‌های مختلفی می‌توان استفاده کرد که وجه مشترک تمامی آن‌ها پشتیبانی از مفاهیم شی‌گرایی است. به طور خلاصه هدف اصلی از پیدایش شی‌گرایی ساده‌‌سازی مفاهیم موجود در دنیای برنامه نویسی از طریق نزدیک ساختن آن‌ها به دنیای واقعی است. در برنامه نویسی شی‌گرا هر شی معادل موجودیتی در دنیای واقعی در نظر گرفته می‌شود که برای ساخت این اشیا باید از کلاس استفاده کرد. برنامه نویسی شی‌گرا بر پایه چهار مفهوم پایه‌ای زیر استوار است.

• «وراثت» (Inheritance)
• «تجرید» (Abstraction)
• «کپسوله‌سازی» (Encapsulation)
• «چندریختی» (Polymorphism)

پیش‌تر در مطلب زیر از مجله تم آف به موضوع برنامه نویسی شی‌گرا و اصول آن پرداخته شده است.

مزیت آشنایی با پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید چیست؟

برای ایجاد ساختاری مستحکم به پایه‌هایی قوی نیاز است. تسلط بیشتر به اصول اولیه و مبانی برنامه نویسی اندروید فرایند یادگیری را سریع‌تر و آسان‌تر می‌کند. درک عمیق‌تر مبانی اولیه علاقه به یادگیری را افزایش می‌دهد و در نهایت، مفاهیم پایه بهتر آموخته می‌شوند.

بدون آشنایی کامل با پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید می‌توان اپلیکیشن‌های اندرویدی را توسعه داد، اما در صورت پیچیده‌شدن مسائل و بروز چالش‌های مختلف کار بسیار دشوار خواهد شد. در نتیجه، به دلیل عدم درک اصول اولیه امکان بی‌انگیزگی و رها کردن کار نیز وجود خواهد داشت. بنابراین، آشنایی با پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید منجر به درک بهتر، افزایش انگیزه یادگیری و در نهایت بهره‌وری می‌شود.

سایر پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید چیست؟

آشنایی با پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید نقش بسیار مهمی در ترسیم بهتر نقشه راه یادگیری و پیمودن سریع‌تر مسیر دارد. به طور کلی آشنایی با مهارت‌ها و توانمندی‌های مورد نیاز یک کار دید بسیار بهتری را برای فرد ایجاد می‌کند.

علاوه بر این، داشتن دید عمیق نسبت به کاری مشخص از بروز بسیاری از خطاهای رایج در شروع کار جلوگیری می‌کند. بر همین اساس، بعد بررسی نکات اولیه شروع برنامه نویسی اندروید در این بخش از نوشته به بررسی سایر پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید پرداخته شده است.

شروع پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید با انتخاب زبان برنامه نویسی

یکی از اولین پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید انتخاب زبان مناسب برای توسعه است. انتخاب‌های زیادی برای زبان برنامه نویسی اندروید وجود دارد، اما تنها دو زبان «کاتلین» (Kotlin) و «جاوا» (Java) به عنوان زبان‌های رسمی توسعه در این پلتفرم از سوی گوگل معرفی شده‌اند. بر همین اساس، یکی از چالش‌های افراد تازه وارد به دنیای برنامه نویسی اندروید انتخاب یکی از دو زبان کاتلین یا جاوا است.

امکان توسعه اپلیکیشن‌های اندرویدی با هر دو زبان کاتلین و جاوا وجود دارد. از منظر یادگیری نیز باید عنوان کرد که یادگیری هر دو زبان آسان است و با یادگیری یکی از این دو دیگری را نیز می‌توان به سادگی آموخت. البته هر کدام از این دو زبان مزایا و معایب خاص خود را دارند. در ادامه، برای داشتن بهترین انتخاب از بین این دو زبان محبوب مزایا و معایب آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است.

برنامه نویسی اندروید با زبان جاوا

ابتدا مزایای زبان جاوا در برنامه نویسی اندروید آورده شده است.

• زبان برنامه نویسی جاوا همه‌منظوره و شی‌گرا است. بنابراین، با یادگیری این زبان در کنار توسعه اپلیکیشن‌های اندروید می‌توان بسیاری از برنامه‌های دیگر را نیز توسعه داد.
• یادگیری جاوا آسان است و بسیاری این زبان را به عنوان اولین زبان برای شروع برنامه نویسی توصیه می‌کنند.
• با توجه به سابقه طولانی مدت جاوا در دنیای برنامه نویسی این زبان نسبت به کاتلین تکامل یافته‌تر است.
• جاوا بهترین گزینه برای یادگیری بسیاری از مفاهیم مهم نظیر اصول برنامه نویسی شی‌گرا و الگوهای طراحی است.
• یادگیری زبان جاوا درک بهتری از عملکرد «ماشین مجازی جاوا» (Java Virtual Machine | JVM) در برنامه نویسی اندروید را به همراه دارد.

در کنار نقاط قوت جاوا چند نقطه ضعف کوچک نیز وجود دارد که در ادامه به آن‌ها پرداخته شده است.

• اصلی‌ترین نقطعه ضعف جاوا وجود «قطعه کدهای استاندارد» (Boilerplate Code) زیاد در این زبان نسبت به کاتلین است. این کدها ارتباطی با منطق برنامه ندارند، ولی وجودشان برای کارکرد برنامه ضروری است.
• با توجه به مورد قبلی درک و خواندن کدهای نوشته شده به زبان جاوا به دلیل حجم بالای کدهای نامربوط کمی دشوار است.

برنامه نویسی اندروید با کاتلین

همان‌طور که پیش‌تر نیز عنوان شد، حجم کدهای نوشته شده به زبان کاتلین کمتر از جاوا است. این مورد تنها یکی از مزیت‌های کاتلین نسبت به جاوا است. سایر مزایای کاتلین نسبت به جاوا به شرح زیر است.

• امروزه بیشتر اپلیکیشن‌های جدید توسط کاتلین پیاده‌سازی می‌شوند و گوگل این زبان را برای برنامه نویسی اندروید توصیه کرده است.
• حجم کدهای نوشته شده در زبان کاتلین نسبت به جاوا بسیار کمتر است.
• یادگیری زبان کاتلین به دلیل برخورداری از «سینتکس» (Syntax) مختصرتر نسبت به جاوا آسان‌تر است.
• کاتلین قابلیت تعامل با جاوا را دارد. بنابراین، برای کار با کاتلین نیازی به یادگیری زبان جاوا نیست.
• کاتلین ساختار ساده‌تری نسبت به جاوا دارد. همچنین، از کلاس‌های کمکی بیشتری نیز برخوردار است.
•  یکی از مهم‌ترین مزایای کاتلین قابلیت «امنیت در برابر مقادیر تهی» (Null Saftey) است. این ویژگی کاربردی از خطاهای مربوط به اختصاص مقادیر «تهی» (Null) در برنامه جلوگیری می‌کند.

جاوا یا کاتلین کدامیک برای شروع برنامه نویسی اندروید بهتر است؟

شاید در نگاه اول انتخاب زبان کاتلین به جای جاوا با توجه به جدید بودن و برخورداری از قابلیت‌های متعدد انتخاب منطقی‌تری به نظر برسد، اما همیشه بهترین زبان لزوماً بهترین انتخاب برای شروع برنامه نویسی نیست.

بهترین راهکار برای شروع برنامه نویسی اندروید یادگیری زبان جاوا و سپس، مهاجرت به کاتلین است. بعد از یادگیری جاوا با توجه مفاهیم مشترک بسیار بین این دو زبان برنامه نویسی می‌توان کاتلین را در کمتر از یک هفته فرا گرفت. یکی از مزیت‌های کاتلین کاهش قطعه کدهای استاندارد و نحو مختصرتر آن نسبت به جاوا است. این عامل در صورت شروع برنامه نویسی اندروید با کاتلین می‌تواند به بزرگترین نقطه ضعف این زبان تبدیل شود، زیرا دلیل اصلی پیدایش زبان کاتلین درک نخواهد شد. شروع برنامه نویسی اندروید با جاوا علی رغم وجود کدهای طولانی به درک عمیق‌تری از مفاهیم برنامه نویسی اندروید می‌انجامد. در نهایت، توسعه‌دهندگان حرفه‌ای اندروید باید به هر دو زبان کاتلین و جاوا تسلط داشته باشند.

بهترین زبان‌های برنامه نویسی اندروید کدامند؟

یکی از مزایای شروع برنامه نویسی اندروید وجود گزینه‌های متعدد برای انتخاب زبان برنامه نویسی است. افراد با توجه به توانمندی‌ها، تجربه قبلی برنامه نویسی، ویژگی‌ها و امکانات مورد نیاز خود می‌توانند زبان برنامه نویسی مورد نظر برای توسعه اپلیکیشن‌های اندرویدی را انتخاب کنند. برای توسعه اپلیکیشن‌های اندرویدی علاوه بر دو زبان رسمی جاوا و کاتلین گزینه‌های محبوب دیگری همچون «سی شارپ» (#C)، «پایتون» (Python)، ++C و سایر موارد وجود دارند. بنابراین، از منظر انتخاب زبان برنامه نویسی توسعه‌دهندگان اندروید گزینه‌های متعددی را پیش رو دارند. پیش‌تر در مطلب زیر از مجله تم آف بهترین زبان‌های برنامه نویسی اندروید مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

یادگیری آخرین نسخه اندروید

یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید کار با آخرین نسخه اندروید است، زیرا گوگل شیوه‌های طراحی جدید مانند معماری‌های MVVM و Data Binding را در آخرین نسخه‌ اندروید ارائه کرده است.

امروزه بسیاری از فناوری‌ها و معماری‌های قدیمی در اندروید نیز به شیوه‌های جدید پیاده‌سازی می‌شوند که از نظر کد نویسی بسیار بهینه‌تر و آسان‌تر شده‌اند. در نتیجه، برای جلوگیری از اتلاف وقت باید قبل از یادگیری مباحث جدید از بروز بودن آن‌ها اطمینان حاصل کرد. بر همین اساس، در انتخاب منابع و دوره‌‌های آموزشی نیز باید این اصل را در نظر گرفت و بر مبنای آن باید دوره آموزشی مناسب را انتخاب کرد.

ادامه پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید با یادگیری چرخه حیات در اندروید

یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید بعد از انتخاب زبان مناسب و یادگیری چارچوب‌های اصلی آن یادگیری «چرخه‌های حیات» (Lifecycles) و نحوه عملکرد آن‌ها در برنامه نویسی اندروید است.

بر همین اساس، ۳ چرخه حیات اصلی در برنامه نویسی اندروید وجود دارد که باید مورد بررسی قرار بگیرند. در ادامه، این موارد در ادامه فهرست شده است.

• «چرخه حیات برنامه» (App Lifecycles)
• «چرخه حیات اکتیویتی» (Activity Lifecycles)
• «چرخه حیات فرگمنت» (Fragment Lifecycles)

برای یادگیری چرخه‌های حیات در برنامه نویسی اندروید ۲ دلیل اصلی وجود دارد که در ادامه به آن‌ها پرداخته شده است.

چرخه های حیات یکی از مفاهیم اساسی در توسعه

متدهای بسیاری در برنامه نویسی اندروید مشترک هستند. به عنوان مثال، متد onCreateView()

 در فرگمنت مورد استفاده قرار می‌گیرد و از متد onCreate()

 در اکتیویتی‌ها استفاده می‌شود. این مورد در حالی است که این ۲ متد تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند. درک این نوع تفاوت‌ها تنها با یادگیری نحوه عملکرد چرخه‌های حیات فرگمنت و اکتیویتی در برنامه نویسی اندروید امکان‌پذیر است.

کاهش خطاها و نشت حافظه

مدیریت چرخه حیات یکی از مباحث مهم در برنامه نویسی اندروید است. چرخه حیات از متدهای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام تحت شرایطی اجرا می‌شوند. در صورت آگاهی نداشتن از سلسله مراتب چرخه حیات اکتیویتی رخ دادن خطاهایی همچون «استثنای اشاره‌گر تهی» (Null Pointer Exception) دور از انتظار نخواهد بود. هر چند امروزه می‌توان از LiveData برای مدیریت خودکار چرخه‌های حیات در اندروید استفاده کرد، اما لازمه استفاده از آن نیز آشنایی با چرخه‌های حیات است. بنابراین، با یادگیری چرخه‌های حیات در اندروید از بروز خطاهای بسیاری می‌توان جلوگیری کرد.

آشنایی با اصول SOLID یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید

یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید آشنایی با اصول SOLID است. البته ذکر این نکته ضروری است که یادگیری این اصول برای افراد مبتدی و تازه وارد به دنیای برنامه نویسی اندروید الزامی نیست. بعد از یادگیری زبان جاوا و پیاده‌سازی چند برنامه ساده می‌توان به سراغ یادگیری این اصول رفت.

چرا آشنایی با اصول SOLID یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید است؟

اصول SOLID به پنج اصل مهم در برنامه نویسی شی‌گرا اشاره دارند که نقش مهمی در نوشتن کدهای انعطاف‌پذیر، مقیاس‌پذیر با قابلیت نگهداری و استفاده مجدد را بازی می‌کنند. از دید بسیاری از برنامه‌نویسان یادگیری نحوه کار ابزارها و کتابخانه‌ها مهم‌ترین کاری است که باید انجام دهند. ابزارها و کتابخانه‌های مختلف تنها سرعت توسعه را بهبود می‌بخشند و مفهوم جدیدی را در طراحی نرم‌افزار معرفی نمی‌کنند. به بیان ساده دانستن چرایی استفاده از ابزارهای مختلف مهم‌تر از یادگیری خود ابزار است. به عنوان مثال، نباید بدون یادگیری مفهوم «تزریق وابستگی» (Dependency Injection) به سراغ استفاده از فریمورک Dagger رفت. بعد از آموختن مفاهیم پایه‌ای یادگیری خود ابزار نیز آسان‌تر خواهد شد.

عدم رعایت اصول SOLID منجر به بروز چه خطاهایی می‌شود؟

اصول SOLID پنج اصل مهم در «مدیریت وابستگی» (Dependency Management) را شامل می‌شوند که در توسعه برنامه‌های شی‌گرا کاربرد دارند. در برنامه نویسی شی‌گرا به دلیل استفاده از کلاس‌های مختلف مدیریت وابستگی موضوعی بسیار مهم است، زیرا در صورت عدم رعایت مدیریت وابستگی مشکلات زیر در برنامه رخ خواهد داد.

• امکان تغییر یا افزودن قابلیت‌های جدید به برنامه وجود نخواهد داشت، زیرا در صورت ایجاد تغییرات در یک کلاس سایر کلاس‌های برنامه نیز دستخوش تغییر خواهند شد.
• قابلیت استفاده مجدد برنامه وجود نخواهد داشت، زیرا به دلیل وابستگی بیش از حد بخش‌های مختلف به یکدیگر امکان جداسازی یک بخش و استفاده از آن به صورت مجزا وجود ندارد.
• با تغییر دادن یک قسمت از برنامه خطاهای پیش‌بینی نشده در سایر بخش‌ها رخ خواهد داد.
• خوانایی برنامه به دلیل وابسته بودن بخش‌های مختلف به یکدیگر کاهش خواهد یافت.

با توجه به موارد فوق می‌توان درک کرد که چرا یادگیری اصول SOLID یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید است.

اصول SOLID شامل چه مواردی می‌شوند؟

اهمیت مبحث مدیریت وابستگی در برنامه نویسی و مزایای حاصل از آن نظیر افزایش خوانایی کد، قابلیت استفاده مجدد، بهبود انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری کد منجر به پیدایش اصول SOLID شد. نخستین بار «رابرت سی مارتین» (Robert C.Martin) این اصول پنج‌گانه را معرفی کرد و سپس، این اصول تبدیل به یکی از استانداردهای مهم در برنامه نویسی شی‌گرا شدند.

به طور کلی آگاهی از این اصول برای هر توسعه‌دهنده‌ای در هر حوزه‌ای از دنیای برنامه نویسی ضروری است. کلمه SOLID از کنار هم گذاشتن حروف ابتدایی هر کدام از این اصول پنج‌گانه تشکیل می‌شود. در ادامه، این اصول پنج‌گانه آورده شده است.

• «اصل تک‌وظیفه‌ای» (Single Responsibility Principle | SRP)
• «اصل باز و بسته» (Open/Closed Principle)
• «اصل Liskov برای جانشینی» (Liskov Substitution Principle | LSP)
• «اصل جداسازی اینترفیس» (Interface Segregation Principle | ISP)
• «اصل معکوس‌سازی وابستگی» (Dependency Inversion Principle | DIP)

یادگیری الگوهای پایه طراحی

یادگیری الگوهای پایه طراحی همانند اصول SOLID به برنامه‌نویسان مبتدی و تازه کار توصیه نمی‌شود. با کسب تجربه بیشتر در برنامه نویسی اندروید ضرورت یادگیری «الگوهای طراحی» (Design Pattern) بیش‌تر از قبل احساس می‌شود، زیرا این الگوها در بخش‌های مختلف تکرار می‌شوند.

تقریباً ۲۳ الگوی طراحی مختلف در برنامه نویسی اندروید وجود دارد که توسط برنامه‌نویسان بعد از آزمون و خطاهای بسیار در طی سالیان طولانی ساخته شده‌اند. این الگوهای طراحی به دلیل شناخته شده بودن ارتباط بین برنامه‌نویسان را نیز تسهیل کرده‌اند. در نتیجه، به راحتی می‌توان فهمید که منظور از پیاده‌سازی برنامه با الگوی Observer چیست. در ادامه، چند مورد از پرکاربردترین الگوهای طراحی اندروید ارائه شده است.

• الگوی Observer: این الگو برای ارتباط یک شی با شی دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• الگوی Adapter: برای کار با لیست‌های مختلف موجود در اندروید نظیر RecyclerView ،ListView و سایر موارد کاربرد دارد.
• الگوی Facade: برای درک Apiهای «شخص ثالث» (Third-Party) و ساختار آن‌ها از این الگو استفاده می‌شود.

یادگیری انواع الگوهای معماری‌ اندروید

با پیچیده‌تر شدن منطق برنامه‌های مورد توسعه و افزایش حجم کدها دیگر نمی‌توان تمام کدهای برنامه را در اکتیویتی اصلی برنامه نوشت. بنابراین، برای بهبود خوانایی برنامه و سازمان‌دهی کردن کدها باید با الگوهای معماری‌ اندروید آشنایی داشت.

الگوهای معماری مختلفی در اندروید وجود دارد که پایه و اساس همگی آن‌ها تقریباً یکسان است و تنها در برخی جزئیات با یکدیگر تفاوت دارند. برای شروع یادگیری الگوهای معماری اندروید می‌توان از الگوی MVC شروع کرد، زیرا این الگو اساس و پایه معماری‌های دیگر را شکل می‌دهد. بعد از یادگیری MVC می‌توان الگو معماری MVVM را یاد گرفت که توسط گوگل پیشنهاد شده است. در ادامه، ۴ الگوی معماری پرکاربرد در برنامه نویسی اندروید ارائه شده است.

• الگوی معماری MVC
• الگوی معماری MVVM
• الگوی معماری MVP
• الگوی معماری MVI

الگوهای معماری بالا به خوبی تثبیت شده‌اند و استفاده از هر کدام ضمن سازمان‌دهی کدهای برنامه موجب داشتن «کد تمیز» (Clean Code) خواهد شد. بنابراین، آشنایی با الگوهای معماری اندروید یکی از مهم‌ترین پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید است.

ادامه پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید با آشنایی با تکنولوژی‌های اندروید

یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید آشنایی با تکنولوژی‌های مورد استفاده است. بعد از یادگیری مفاهیم پایه و مقدماتی اندروید باید به سراغ یادگیری تکنولوژی‌های مورد استفاده در این حوزه رفت.

برای توسعه بخش‌های مختلف در برنامه نویسی اندروید همچون ارتباط با سرور، کار با «پایگاه داده» (Database)، تزریق وابستگی و سایر موارد از کتابخانه‌ها و فریمورک‌های مختلفی استفاده می‌شود. در نتیجه، آشنایی با تکنولوژی‌های مورد استفاده برای پیاده‌سازی این بخش‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در ادامه، به تعدادی از مهم‌ترین تکنولوژی‌های برنامه نویسی اندروید پرداخته شده است.

کتابخانه‌های AndroidX

این کتابخانه‌ها هسته اصلی عملکرد اندروید را تشکیل می‌دهند که بیشتر شامل مولفه‌های «رابط کاربری» (User Interface) هستند. به طور کلی AndroidX بازنویسی از پکیج کتابخانه‌های Support اندروید است.

کتابخانه Room برای کار با پایگاه داده

یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید کار با پایگاه داده برای ذخیره‌سازی اطلاعات است. برای ذخیره‌سازی و دسترسی به اطلاعات به صورت آفلاین از زبان SQL استفاده می‌شود. به کمک کتابخانه Room در اندروید می‌توان تمام عملیات‌های مورد نیاز برای کار با پایگاه داده را با سرعت بیشتری انجام داد. علاوه بر این، امکانات خوبی نیز در زمینه ساخت پایگاه داده، ایجاد موجودیت‌ها و سایر موارد فنی توسط این کتابخانه فراهم شده است.

توانایی کار با فایربیس در اندروید

«فایربیس» (Firebase) یکی از سرویس‌های ارائه شده توسط گوگل است که مجموعه فناوری‌های سمت سرور را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد. این سرویس کاربردی امکانات متنوعی همچون ایجاد «پایگاه داده‌های آنی» (Realtime Databases)، احراز هویت، امنیت داده‌ها، ارسال پوش نوتیفیکیشن و سایر موارد را ارائه می‌دهد. به طور کلی، فایربیس با مدیریت مباحث مرتبط با سرور فرایند توسعه اپلیکیشن‌های اندروید را آسان‌تر می‌کند. در نتیجه، توانایی کار با فایربیس به عنوان یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید شناخته می‌شود.

کتابخانه Retrofit در اندروید

امروزه بخش زیادی از عملکرد اپلیکیشن‌های اندروید به صورت آنلاین و در تعامل با سرور ارائه می‌شود. بنابراین، توانایی ارتباط با سرور یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید است. کتابخانه Retrofit یکی از جدیدترین ابزارهای معرفی شده برای ارتباط با سرور است. این کتابخانه قابلیت‌های زیادی در زمینه ارتباط با REST API ارائه می‌کند. یادگیری این کتابخانه برای پیاده‌سازی اپلیکیشن‌های تحت شبکه ضروری است.

فریمورک Dagger برای تزریق وابستگی در اندروید

«تزریق وابستگی» (Dependency Injection) یکی از اصول حیاتی در زمینه توسعه اپلیکیشن‌های اندروید محسوب می‌شود. در همین راستا فریمورک Dagger روشی استاندارد برای تزریق وابستگی در اپلیکیشن را ارائه می‌کند. این ابزار فرایند مدیریت وابستگی را به طرز ملموسی آسان‌تر کرده است. بنابراین، یادگیری این ابزار به عنوان یکی از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید از اهمیت بالایی برخوردار است.

کتابخانه Glide برای دریافت تصاویر از سرور

تصاویر یکی از عناصر پرکاربرد در طراحی رابط کاربری هستند که موجب جذاب‌تر شدن اپلیکیشن می‌شوند. برای کاهش حجم اپلیکیشن تصاویر در سمت سرور بارگزاری شده و سپس، در سمت اپلیکیشن بارگیری می‌شود. در همین راستا کتابخانه Glide در اندروید برای بارگیری تصاویر همراه با قابلیت کش داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این کتابخانه محبوب بسیار آسان است و به طور گسترده توسط برنامه‌نویسان اندروید استفاده می‌شود.

سیستم‌های ساخت Gradle و Maven

آشنایی با سیستم‌های ساخت Gradle و Maven یکی دیگر از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید است. یادگیری این دو ابزار در حد رفع نیاز جهت استفاده از کتابخانه‌ها و وابستگی‌ها در اندروید کافی است و نیازی به یادگیری تمام موارد مربوط به آن‌ها وجود ندارد.

یادگیری تست یونیت آخرین گام در پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید

بعد از یادگیری جاوا، کاتلین و چارچوب‌های اصلی برنامه نویسی اندروید یادگیری «تست یونیت» (Unit Testing) بهترین گزینه است. تست یونیت در واقع به فرایند نوشتن و اجرای خودکار تست‌ها گفته می‌شود که در طی آن عملکرد توابع و کدهای برنامه مورد سنجش قرار می‌گیرد. هدف اصلی از تست یونیت کاهش باگ‌های برنامه است.

البته انجام تست یونیت در برنامه نویسی اندروید مزایای دیگری نیز به دنبال دارد. در ادامه، چند مورد از مزایای تست یونیت آورده شده است.

• اصل تک‌وظیفه‌ای به عنوان اولین اصل در اصول SOLID از طریق تست یونیت مورد سنجش قرار می‌گیرد.
• با اطمینان بیشتری می‌توان کد را تغییر داد، زیرا تست یونیت نگرانی از بروز خطا را کاهش می‌دهد.
• عملکرد کد نوشته شده انتظارات را برآورده می‌کند.

تست یونیت در واقع گامی در جهت تحقق تکنیک «توسعه مبتنی بر ارزیابی» (Test Driven Development | TDD) در برنامه نویسی محسوب می‌شود. در این تکنیک تست‌ها قبل از کد نوشته می‌شوند و توسعه برنامه شامل چندین بخش کوچک است. در نتیجه، این تکنیک در راستای کاهش باگ‌های برنامه بسیار موثر عمل می‌کند.

تست نویسی در اندروید با کتابخانه Mockito Test

یکی از ابزارهای پرکاربرد برای تست یونیت در اندروید کتابخانه Mockito است. Mockito فریمورکی مبتنی بر جاوا است که برای تست یونیت اپلیکیشن‌های جاوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فریمورک به توسعه برنامه‌های کاربردی تست‌پذیر کمک ‌می‌کند.

هدف اصلی کتابخانه Mockito ساده‌سازی فرایند تست نویسی در اندروید است. این کتابخانه با ایجاد اشیا ساختگی امکان پیاده‌سازی تست‌های مورد نظر در برنامه را فراهم می‌کند. در ادامه، مزایای کار با این کتابخانه آورده شده است.

• توسعه‌دهندگان بدون کد نویسی می‌توانند از این ابزار استفاده کنند.
• Mockito از مقادیر بازگشتی پشتیبانی می‌کند.
• با تغییر نام اینترفیس یا ترتیب قرارگیری پارامترها نیازی به ایجاد تغییر در تست‌های نوشته شده با Mockito نیست و فرایند تست با اختلال مواجه نخواهد شد.

چه زمانی می‌توان به یک برنامه نویس اندروید موفق تبدیل شد؟

با تکمیل پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید می‌توان بخش زیادی از مسیر برنامه نویس اندروید شدن را پیمود. هر چند برای خبره شدن در این حوزه مهارت‌های دیگری نیز مورد نیاز است.

در ادامه، لیستی از مهارت‌های مورد نیاز برای تبدیل شدن به برنامه نویس اندروید ماهر فهرست شده است.

• تسلط به بحث‌های معماری و طراحی اپلیکیشن اندروید
• اهمیت بالای «توسعه مبتنی بر ارزیابی» (TDD)
• آشنایی با مهم‌ترین فریمورک‌ها و کتابخانه‌های اندروید
• تسلط به الگوریتم‌ها و ساختارهای داده‌ای
• توانایی جستجو و پیدا کردن بهترین راهکار برای مشکلات احتمالی
• تعامل با سایر توسعه‌دهندگان و یادگیری پیوسته

البته مهارت‌های دیگری را نیز به این لیست می‌توان اضافه کرد.

سوالات متداول در پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید

در ابتدای نوشته پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید و جوانب مختلف هر کدام مورد بررسی قرار گرفت. بر همین اساس، در این بخش برای پوشش جامع این مباحث به پرتکرارترین سوالات در این حوزه پاسخ داده شده است.

منظور از نقشه راه برنامه نویسی اندروید چیست؟

نقشه راه یا اصطلاحاً Roadmap برنامه‌ای استراتژیک شامل مراحل مورد نیاز برای دستیابی به هدف یا نتیجه مورد نظر است. از این مفهوم برای یادگیری در هر حوزه‌ای استفاده می‌شود. همان‌طور که پیش‌نیز عنوان شد، مسیر برنامه نویس اندروید شدن از پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید و مهارت‌های مشخصی تشکیل شده است. نقشه راه برنامه نویسی اندروید ترتیب هر کدام از این موارد را در مسیر یادگیری مشخص می‌کند.

مدت زمان یادگیری برنامه نویسی اندروید چقدر است؟

یکی از پرتکرارترین سوالات افراد تازه وارد به دنیای برنامه نویسی اندروید مدت زمان مورد نیاز برای یادگیری برنامه نویسی اندروید است. به طور کلی، عوامل بسیاری در یادگیری برنامه نویسی اندروید و طولانی شدن یا کوتاه شدن مدت زمان یادگیری آن نقش دارند. مدت زمان یادگیری برنامه نویسی اندروید برای افراد مختلف برحسب تجربیات قبلی، میزان تلاش و سبک یادگیری متفاوت است. در نهایت، به طور متوسط ۳ تا ۶ ماه زمان برای یادگیری مبانی اصلی برنامه نویسی اندروید نیاز است که البته با توجه به عمق مطالعه این زمان نیز متغیر خواهد بود.

درآمد برنامه نویسی اندروید در ایران چگونه است؟

امروزه با توجه به رشد و گسترش سیستم‌عامل اندروید فرصت‌های شغلی متنوعی برای برنامه‌نویسان اندروید فراهم شده است. برنامه‌نویسان اندروید امکان کار به صورت مستقل (فریلنسری)، راه‌اندازی استارت‌آپ شخصی و کسب درامد از طریق فروش اپلیکیشن یا تبلیغات درون برنامه‌ای را دارند. به طور کلی میزان حقوق برنامه‌نویسان اندروید همانند سایر مشاغل به عوامل مختلفی همچون سطح مهارت، تجربه و سابقه کاری برنامه‌نویس بستگی دارد.

مهم‌ترین نرم‌افزارهای مورد استفاده در برنامه نویسی اندروید کدامند؟

در حوزه‌های مرتبط با برنامه نویسی اغلب کار برنامه‌نویسان با نرم‌افزارهای گوناگون گره خورده است. بنابراین، در برنامه نویسی اندروید نیز مانند سایر حوزه‌ها آشنایی با نرم‌افزارهای مختلف و توانایی کار با آن‌ها برای برنامه نویس اندروید مزیت رقابتی محسوب می‌شود. اندروید استودیو، IntelliJ IDEA، «زامارین» (Xamarin)، B4A و سایر موارد از جمله مهم‌ترین نرم‌افزارهای برنامه نویسی اندروید هستند. پیش‌تر در مطلب زیر از مجله تم آف مهم‌ترین نرم‌افزارهای برنامه نویسی اندروید مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

جمع‌بندی

برنامه نویسی اندروید مسیر شغلی جذابی است که این روزها توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. برای موفقیت در این حوزه باید مسیر مشخصی را طی کرد و مهارت‌های مورد نیاز را فرا گرفت. نکته ضروری برای افراد تازه وارد این است که پیش از ورود به این حوزه باید پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید بشناسند. بر همین اساس، در این مطلب از مجله تم آف به این سوال پاسخ داده شده است که پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید چیست و چه نکاتی را باید در طی مسیر یادگیری در نظر گرفت.

در این نوشتار ابتدا مبانی برنامه نویسی اندروید و نکات اولیه در پیش نیازهای یادگیری برنامه نویسی اندروید مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه نیز سعی شد تا مهم‌ترین مهارت‌های پیش نیاز یادگیری برنامه نویسی اندروید نظیر انتخاب زبان برنامه نویسی، چرخه حیات در اندروید، اصول SOLID، معماری‌های مختلف اندروید، الگوهای طراحی و سایر موارد مورد بررسی قرار گیرد.